适用于油水井选择性堵水的沥青强化泡沫堵剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及油田开发技术领域，涉及一种适用于油水井的选择性堵水的沥青强化泡沫堵剂及其配制方法和应用，用于降低采出液含水量，提高采收率。

背景技术：

国内陆上主要油田都已进入中、高含水开采期，强化油井产能的一些措施应用比较广泛，使油井见水和产出液含水率上升加快。而且，由于油层的非均质性，会出现水在油层中的突进和窜流等现象。为了提高注水效果和油田的最终采收率，需要及时采取堵水调剖技术措施。

开展堵水调剖的目的是控制产水层中水和水驱油中水的流动方向，提高水驱油效率，以避免注入水或边底水沿高渗带、大孔道、裂缝指进或锥进，使油井过早见水，甚至水淹。油田堵水的方法一般包括机械堵水和化学堵水两类，化学堵水分为选择性堵水和非选择性堵水，非选择性堵水是将化学堵剂注入预堵的出水层，形成一种不透水的人工隔板，使油、水、气都不能通过的堵水方法，适用于封堵单一水层或含水层；选择性堵水是将具有选择性的化学堵剂笼统注入井中，或注入卡出的高含水大层段中，选择性化学堵剂本身对水层有自然选择性，并能与出水层中的水发生作用，产生一种固态或胶态阻碍物，以阻止水流入井内，这些化学堵剂不与油发生作用，从而起到堵水不堵油或多堵水，少堵油，降低油水比的作用。选择性堵水剂包括水基堵水剂、油基堵水剂和醇基堵水剂。各类堵剂均有各自的优势和不足，普遍存在工艺复杂，实施成本高，或堵剂性能不能充分发挥的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于油水井选择性堵水调剖的沥青强化泡沫堵剂。石油沥青是原油加工过程中的产品，具有粘滞性和塑性，在外力作用不产生变形而不易破坏；也具有很好的稳定性和耐久性；综合沥青自身特性，以及泡沫流体在地层中迭加的气阻效应，能够使堵剂堵水性能得到大幅提升。并根据地层条件选择不同软化点的沥青及加量，使得实施成本降低。

本发明采用的技术解决方案是：本发明为一种适用于油水井选择性堵水调剖的沥青强化泡沫堵剂，其特征在于：该沥青强化泡沫堵剂包括以下组分：石油沥青、气体、泡沫剂和溶剂。

优选的，沥青强化泡沫堵剂组分中固体成分和液体成分的质量百分比含量：泡沫剂0.5％-3％；石油沥青加量根据井况设计计算确定，一般加量范围35％-70％；其余为溶剂。

优选的，泡沫气含率(泡沫中气体的体积百分率)为70-95％。

优选的，石油沥青的软化点应大于地层温度。

优选的，溶剂为可溶解沥青且对地层无伤害作用无机或有机溶剂。

优选的，溶剂为甲苯或四氯化碳。

优选的，泡沫剂为能够作用于溶剂和石油沥青、延长和稳定泡沫保持长久性能的表面活性剂。

优选的，气体包括但不限于对地层无伤害作用的二氧化碳、氮气、天然气、烟道气、液态二氧化碳、液态氮气等，以及两种或两种以上混合气等；

一种用于上述的适用于油水井选择性堵水调剖的沥青强化泡沫堵剂的配制方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

1)将石油沥青加热软化，加热至熔融状态；

2)配制表活剂溶液，向溶剂中添加泡沫剂进行搅拌反应，得到表活剂溶液；

3)将熔融态石油沥青与表活剂溶液进行混合并搅拌；

4)步骤3)所得熔融态石油沥青及表活剂溶液混合液中通入气体并搅拌，搅拌过程产生大量微小且均匀、稳定的气泡，得到沥青强化泡沫。

一种用于上述的适用于油水井选择性堵水调剖的沥青强化泡沫堵剂的方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

1)油井或注水井试压：符合设计方案，不刺不漏为合格；

2)按照沥青强化泡沫堵剂配制方法配制沥青强化泡沫堵剂；

3)向油井或注水井内注入前置段塞，注入量依施工设计方案；

4)向油井或注水井内注入沥青强化泡沫堵剂；

5)注入后置段塞；

6)关井。

利用本发明方法提供的沥青强化泡沫堵剂及其配备方法和用途，堵剂注入地层后，在地层温度的作用下，由于石油沥青的温度敏感性，将再次软化形成熔融形态的沥青强化泡沫。这种沥青强化泡沫具有沥青的粘滞性和塑性特征以及泡沫的气阻效应共同特性，在进入地层高渗带、大孔道或裂缝后，能够形成良好的阻隔网膜，对水流进行封堵，并改变流体在地层中的流动剖面。

因此，本发明具有以下有益效果：

1、由于石油沥青的粘滞性和塑性，以及泡沫剂的作用，本发明所提供的石油沥青强化泡沫堵剂的强度和弹性得到加强，其膨胀率和半衰期均优于常规两相及三相泡沫堵剂；同时，软化后的泡沫具有非常好的粘弹性和充填性。

2、针对不同地层温度，可选择不同软化点的石油沥青，使本发明所述沥青强化泡沫堵剂适用面极其广泛。

3、由于沥青本身的稳定性，本发明所述沥青强化泡沫堵剂具有耐温、耐氧化、耐久等性能。

4、由于沥青本身的易溶于油而不溶于水的特性，本发明所述沥青强化泡沫堵剂是非常好的选择性堵剂，适用于油水井堵水调剖，对原油开采无任何影响。

5、本发明所述堵剂中含有大量气体，能够有效补充地层能量。

6、本发明所述堵剂对地层无伤害，适于大面积施工。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。但下述实施例不能用以限制实现本发明的各种条件。

实施例1一种适用于油水井选择性堵水调剖的沥青强化泡沫堵水剂

组成：(质量百分比)

石油沥青(软化点40℃)：65％

泡沫剂：1.5％

甲苯：33.5％

氮气气含率:80％

通过如下方法配制：

1)将石油沥青加热软化，加热至熔融状态；

2)配制表活剂溶液，向甲苯中添加泡沫剂进行搅拌反应，得到表活剂溶液；

3)将熔融态石油沥青与表活剂溶液进行混合并搅拌；

4)步骤3)所得熔融态石油沥青及表活剂溶液混合液中通入氮气并搅拌，搅拌过程产生大量微小且均匀、稳定的气泡，得到沥青强化泡沫。

实施例2一种适用于油水井选择性堵水调剖的沥青强化泡沫堵水剂

组成：(质量百分比)

石油沥青(软化点40℃)：40％

泡沫剂：2.5％

四氯化碳：57.5％

二氧化碳气含率:90％

通过如下方法配制：

1)将石油沥青加热软化，加热至熔融状态；

2)配制表活剂溶液，向四氯化碳中添加泡沫剂进行搅拌反应，得到表活剂溶液；

3)将熔融态石油沥青与表活剂溶液进行混合并搅拌；

4)步骤3)所得熔融态石油沥青及表活剂溶液混合液中通入二氧化碳并搅拌，搅拌过程产生大量微小且均匀、稳定的气泡，得到沥青强化泡沫。

实施例3一种适用于油水井选择性堵水调剖的沥青强化泡沫堵水剂

组成：(质量百分比)

石油沥青(软化点40℃)：55％

泡沫剂：1.0％

甲苯：44％

二氧化碳气与氮气混合气体含率:70％

通过如下方法配制：

1)将石油沥青加热软化，加热至熔融状态；

2)配制表活剂溶液，向甲苯中添加泡沫剂进行搅拌反应，得到表活剂溶液；

3)将熔融态石油沥青与表活剂溶液进行混合并搅拌；

4)步骤3)所得熔融态石油沥青及表活剂溶液混合液中通入二氧化碳气与氮气混合气体并搅拌，搅拌过程产生大量微小且均匀、稳定的气泡，得到沥青强化泡沫。

以上三个实施例配制的沥青强化泡沫，泡沫稳定性均可达6个月以上。

实施例4某油井堵水

依目标油井封堵层条件封堵设计方案执行；

步骤1)按照设计要求进行油井试压；不刺不漏为合格；

步骤2)按照设计要求配比，配制沥青强化泡沫；

步骤3)向油井注入前置段塞，注入量符合设计要求；

步骤4)向油井注入沥青强化泡沫；

步骤5)向油井注入后置段塞

步骤6)关井。

实施例5某注水井调剖

依目标井调剖层位条件设计方案执行；

步骤1)按照设计要求进行注水井试压；不刺不漏为合格；

步骤2)按照设计要求配比，配制沥青强化泡沫；

步骤3)向注水井注入前置段塞，注入量符合设计要求；

步骤4)向注水井注入沥青强化泡沫；

步骤5)向注水井注入后置段塞

步骤6)关井。

实施例4、实施例5所述油井堵水、注水井调剖，成功率100％。

采用本发明的沥青强化泡沫堵剂，能够选择性的对地层水相通道进行封堵，但不影响油相通道的流通能力。由于石油沥青的来源及其本身特性，与其他堵剂相比，其抗老化性能强，且对地层无持久封堵的伤害作用。作用后可根据实际需要，进行实时解堵。

上述实施例中：各步骤中的工艺参数和各组分用量数值等为范围的，任一点均可适用。

本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。

以上仅为本发明公开的具体实施方式，但本发明公开的保护范围并不局限于此，本发明公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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